[发明专利]高速载荷数据模拟源

说明书

技术领域

本发明涉及高速载荷数据模拟源，属于遥感卫星的星上有效载荷技术领域。

背景技术

数传分系统是遥感卫星一个重要的组成部分，卫星在轨运行时，数传分系统负责接收、存储和传输星上有效载荷捕捉到的高分辨率图像的像素数据。

星上有效载荷价格昂贵，容易受损，在地面调试和测试数传分系统时，需要频繁对有效载荷进行操作，这会造成有效载荷的损坏。

发明内容

本发明目的是为了解决遥感卫星的数传分系统在地面调试和测试时，对有效载荷频繁进行操作会造成有效载荷损坏的问题，提供了一种高速载荷数据模拟源。

本发明所述高速载荷数据模拟源，它包括计算机，它还包括现场可编程门阵列、E²pROM、Flash阵列、SRAM、可调时钟和24路数据输出LVDS通道，24路数据输出LVDS通道形成四个数据输出通道，每个数据输出通道用于输出6路LVDS信号；

所述Flash阵列为4*4Flash阵列，

现场可编程门阵列包括时钟控制单元、寄存器组、PCIe接口逻辑单元、SRAM控制器、写Flash阵列单元、读Flash阵列单元、E²pROM控制器、四个FIFO缓冲单元、PRN码生成单元和数据发送单元，

计算机用于预先生成原始图像的像素数据，该像素数据通过PCIe接口发送到PCIe接口逻辑单元，PCIe接口逻辑单元的DMA引擎将像素数据通过SRAM控制器在SRAM中缓存，再通过SRAM控制器经写Flash阵列单元缓存到Flash阵列中；

计算机通过寄存器组发送启动文件加载信号给写Flash阵列单元，写flash阵列单元用于缓存像素数据，写Flash阵列单元通过E²pROM控制器将Flash阵列的坏块标志记录在E²pROM中；

计算机通过寄存器组发送启动发送信号给读Flash阵列单元，读Flash阵列单元用于读Flash阵列，读Flash阵列单元从E²pROM中获得当前Flash阵列的坏块信息，读Flash阵列单元通过四个FIFO缓冲单元将数据发送给数据发送单元；

计算机通过寄存器组发送启动PRN码加载信号给PRN码生成单元，使PRN码生成单元生成PRN10、PRN15和PRN23三种伪随机码，PRN码生成单元生成的数据发送给数据发送单元；

计算机通过发送启动LVDS数据发送信号给数据发送单元，使数据发送单元开始四个通道的LVDS数据输出，

可调时钟的可调时钟信号发送给时钟控制单元，时钟控制单元的时钟信号发送给数据发送单元，数据发送单元通过24路数据输出LVDS通道将接收的数据传送给遥感卫星的数传分系统。

所述24路数据输出LVDS通道将接收的数据在各个LVDS通道进行循环发送。

所述PCIe接口逻辑单元采用硬IP核实现。

Flash阵列的形成为采用空间并行方法将16片Flash每4片并联在一起。

本发明的优点：遥感卫星数传分系统主要负责对地传输星上有效载荷采集的数据。在没有星上有效载荷的情况下，为满足数传分系统在地面上的调试和测试需求，采用本发明所述的高速载荷数据模拟源，能够模拟出符合卫星在轨运行时的数据及时序，并模拟输出4个通道的Ka波段最高300Mbps的连续数据流。它以片内集成了PCIe硬核的Virtex5系列的FPGA为核心控制器件，通过LVDS接口输出24路信号。

本发明所述高速载荷数据模拟源在工作时，使用计算机预先生成原始图像的像素数据，像素数据通过高速数传接口加载到载荷数据模拟源上，根据用户指令，模拟源可以模拟星上载荷产生符合特定要求的像素数据，并按照特定的格式和时序，连续不断地发送数据。

实际应用表明，本发明所述高速载荷数据模拟源具有很好的通用性和灵活性，能够满足遥感卫星数传分系统的地面调试和测试要求。

附图说明

图1是本发明所述高速载荷数据模拟源的原理框图；

图2是本发明所述高速载荷数据模拟源工作原理图；

图3是本发明所述高速载荷数据模拟源的硬件设计原理图；

图4是Flash阵列中4片Flash并联的原理示意图；

图5是Flash阵列的高速缓冲区的组成原理图。

具体实施方式